ICMPとは?ICMPメッセージの役割6つと構成するフィールドを紹介

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そもそもICMPとは


ICMPとは、ネットワークを通して通信する際に使用されるプロトコルのことです。

プロトコルとは、コンピューター同士の通信をする際の規約のことで、インターネット通信に使用されるIPや、電子メールのやり取りに使用されるPOPなどがあります。

ICMPは、IP通信のエラー通知や制御メッセージを転送するプロトコルで、インターネット層で通信状態を確認するために使われます。

ICMPメッセージとは

CMPとは、通信状態を確認するために使用されるプロトコルで、ICMPメッセージによってエラーの通知や通信状態の確認を実行します。

IICMPメッセージには、エラー通知に関するErrorメッセージと、問い合わせに関するQwertyメッセージの2種類があります。

ICMPメッセージでは、タイプとコードの種類によって、通信状況やエラーの通知などを識別できます。

Error

Errorとは、IP通信において問題が発生した際に、エラーを通知するためのICMPメッセージです。

通信中に誤ってパケットが廃棄されてデータを送信できなかったり、データを送信する宛先のIPアドレスが見つからなかったり、より良いデータの送信経路が見つかったりした際に、データの送信元ホストにErrorメッセージを通知します。

Errorメッセージの種類は、メッセージのタイプとコードから判断します。

Query

Queryとは、特定のノードの通信状態を確認するために使用される、問い合わせに関するICMPメッセージです。

Queryでは、あるノードへ情報の問い合わせメッセージを送信して、問い合わせ先のノードはリクエストの種類に応じて返答メッセージを送信します。

Queryは、送信元ホストにメッセージを送るErrorメッセージとは違い、ノード間で相互にやり取りする必要があります。

ICMPメッセージを構成する4つのフィールド


ICMPメッセージは、通信状態を確認するために、さまざまな機能を持つ4つのフィールドによって構成されています。

4つのフィールドとは、データを格納するデータフィールド、メッセージの詳細を指し示すコードフィールド、メッセージの性質を指し示すタイプフィールド、エラーの有無をチェックするチェックサムのことです。

ここでは、ICMPメッセージを構成する4つのフィールドについて紹介していきます。

ICMPを構成するフィールド1:データ

1つめのICMPを構成するフィールドは、データです。

データとは、ICMPメッセージの機能を使用するために必要なデータを格納していて、可変長のビットによってデータを格納しているフィールドです。

データフィールドにIPヘッダの内容のデータを格納して、ICMPの実際のデータとしてノード間で送受信され、エラーの発生原因を解析したりするために利用されます。

ICMPを構成するフィールド2:コード

2つめのICMPを構成するフィールドは、コードです。

コードとは、タイプと組み合わせて使用されるフィールドで、タイプフィールドによって分類されたICMPメッセージの性質の中から、より詳細なメッセージの内容を特定するためのフィールドです。

例えば、タイプによって宛先に到達できないことを指し示し、コードによってプロトコルに到達できないことや、宛先ホストとの通信が禁止されていることなどを指し示します。

ICMPを構成するフィールド3:チェックサム

3つめのICMPを構成するフィールドは、チェックサムです。

チェックサムとは、誤り検出符号のことで、データの送受信や複製などの際にデータにエラーがないかどうかをチェックするためのフィールドです。

チェックサムは、送受信の際に使用されるデータに埋め込まれ、データを送信した後のチェックサムが送信前と同じ値になることでデータの同一性が保証され、正しく通信できたかどうかをチェックできます。

ICMPを構成するフィールド4:タイプ

4つめのICMPを構成するフィールドは、タイプです。

タイプとは、ICMPメッセージの性質を指し示すフィールドで、コードと組み合わせて使用することで、ICMPメッセージがどのような内容なのかを特定します。

タイプフィールドには、問い合わせメッセージのリクエストに関するもの、問い合わせメッセージの応答に関するもの、データの到達可能性に関するものなどがあります。

ICMPメッセージの役割6つ


ICMPメッセージは、問い合わせやエラーに関するメッセージをやり取りすることで、インターネット通信においてさまざまな役割を果たします。

例えば、IP通信の判定、フロー制御、Ping要求・応答、時間経過、Redirect機能、アドレスマスク要求・応答などの役割を果たします。

ここでは、ICMPメッセージの役割について、6つ紹介していきます。

ICMPの役割1:IP通信の判定

1つめのICMPの役割は、IP通信の判定です。

IP通信でデータを送信する際に、途中のノードで宛先IPアドレスへの通信ができないことが確認されたら、データの送信元ホストにDestination UnreachableのタイプのICMPメッセージを送信して、エラー通知を実行します。

宛先IPアドレスへ通信ができない詳細な原因を特定したい場合は、コードを参照することで特定できます。

ICMPの役割2:フロー制御

2つめのICMPの役割は、フロー制御です。

フロー制御とは、ノード間での通信の処理速度の違いにより、データの破損を防ぐために通信速度を調整する仕組みのことで、データの送受信を制限するSource quenchのタイプのICMPメッセージを送信することで、フロー制御を実行します。

送信元ホストがメッセージを受け取ると、一時的にデータの送信を停止したりして、自動的にデータの通信速度を調節します。

ICMPの役割3:Ping要求・応答

3つめのICMPの役割は、Ping要求・応答です。

Pingとは、データの送信から返答までの応答速度を確認するための方法で、サーバが正常に稼働しているかどうかを確かめるために使用されます。

ICMPメッセージでは、Echo ReplyとEcho Requestというタイプのメッセージによって、Pingの要求・応答を実行し、Pingが通るかどうかや応答時間をチェックできます。

ICMPの役割4:時間経過

4つめのICMPの役割は、時間経過です。

インターネットで送信するデータには有効期限が存在し、TTLというパラメータによって決められている有効期限を過ぎると、データの送信は失敗してエラーメッセージが送信元ホストに送信されます。

ICMPメッセージでは、TTLの値が超過した場合や、分割されたデータの組み立て中に有効期限が過ぎた場合に、Time Exceededのタイプのメッセージを送信します。

ICMPの役割5:Redirect機能

5つめのICMPの役割は、Redirect機能です。

Redirect機能とは、URLなどへのリクエストを転送する機能のことで、データの送信経路を最適なものにしたりするために使用されます。

ICMPメッセージでは、特定のノードがデータの送信経路を変更する判断を下した場合に、送信前のノードにRedirectのタイプのメッセージを送信して、送信経路の変更を促します。

ICMPの役割6:アドレスマスク要求・応答

6つめのICMPの役割は、アドレスマスク要求・応答です。

インターネット通信において、ネットワークを分割して通信効率を向上させる仕組みをサブネットと呼び、サブネットマスクによってIPアドレスの中からネットワークアドレスを特定します。

ICMPメッセージでは、Address mask requestのタイプのメッセージにより、サブネットマスクを取得するためのアドレスマスク要求・応答を実行できます。

主なICMPメッセージのタイプとコードの組み合わせ7つ


ICMPメッセージでは、タイプとコードの組み合わせによってメッセージの内容を指定でき、メッセージのタイプとコードにはさまざまな組み合わせがあります。

例えば、ネットワークの通信経路変更を通知するタイプ8 コード0、宛先ネットワークが不明であることを通知するタイプ3 コード6などがあります。

ここでは、主なICMPメッセージのタイプとコードの組み合わせについて、7つ紹介していきます。

タイプとコードの組み合わせ1:タイプ8 コード0

1つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ8 コード0です。

タイプ8とは、Echo RequestというPing要求のためのリクエストで、タイプ8 コード0とは、宛先IPアドレスを指定して、Ping要求を送るためのICMPメッセージです。

PingによってIPネットワークとして機能しているかどうかをチェックするために、Ping応答のICMPメッセージであるタイプ0 コード0とセットで使用します。

タイプとコードの組み合わせ2:タイプ3 コード6

2つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード6です。

タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード6とは、宛先ネットワークが不明な場合に送信されるICMPメッセージです。

ネットワーク間の経路であるルーティングテーブルに、宛先ネットワークがない場合にメッセージを送信します。

タイプとコードの組み合わせ3:タイプ3 コード9

3つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード9です。

タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード9とは、宛先ネットワークとの通信が管理上禁止されている場合に送信されるICMPメッセージです。

タイプ3 コード9が送信される場合は、宛先ネットワークによって通信が妨げられています。

タイプとコードの組み合わせ4:タイプ3 コード7

4つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ3 コード7です。

タイプ3とは、Destination Unreachableという宛先IPアドレスへの通信ができない場合に送信されるメッセージ群で、タイプ3 コード7とは、宛先ホストが不明な場合に送信されるICMPメッセージです。

ネットワーク間の経路であるルーティングテーブルに、宛先ホストが存在しない場合にメッセージを送信します。

タイプとコードの組み合わせ5:タイプ5 コード1

5つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ5 コード1です。

タイプ5とは、Redirectというデータをインターネットで送信する際の経路変更に関するメッセージ群で、タイプ5 コード1とは、ホストへの最適経路を変更する際に送信されるICMPメッセージです。

通知を受けたノードのホストは、ルーティングテーブルのルート情報を更新し、次回以降の通信では最適な経路を選択します。

タイプとコードの組み合わせ6:タイプ11 コード0

6つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ11 コード0です。

タイプ11とは、Time Exceededというデータの有効期限超過に関するメッセージ群で、タイプ11 コード0とは、データの転送中にTTLの値が超過した際に送信されるICMPメッセージです。

データの有効期限を定めているTTLの値が0になった場合に、TTLの期限切れの通知が送信されます。

タイプとコードの組み合わせ7:タイプ0 コード0

7つめのタイプとコードの組み合わせは、タイプ0 コード0です。

タイプ0とは、Echo ReplyというPing応答に関するメッセージで、タイプ0 コード0とは、IPネットワークとして機能していることを確かめるために、Pingの要求先からPing応答が返される場合に使用します。

タイプ0 コード0は、Ping要求を送るためのタイプ8 コード0と組み合わせて使用されます。

ICMPについて知り活用してみましょう!


ここまで、ICMPメッセージの役割や構成するフィールド、タイプとコードの組み合わせなどについて紹介してきました。ICMPとは、インターネット通信でデータを送信する際に、より正確な通信をするためのプロトコルです。

インターネットを効率よく利用したい人は、ぜひICMPについて知って、ICMPを活用してみてください。